Nochmals von der Lichtgeschwindigkeit

Die Definition der Geschwindigkeit in der klassischen Physik ist exakt bestimmt (man kann sogar an die Verkehrspolizei zurückdenken), und nur „für den geheimnisvollen Agenten 007“ – das Licht – gibt es eine Menge von „Ausweisen“ (laut den Relativisten): die „große“ Konstante (der man einen „relativistischen Eid“ leistet); die Koordinatenachse (als die Relativisten auf gar keine Weise die Notwendigkeit der lästerlichen Formel $c+v$ verstecken konnten) – was kann man von ihr nehmen; die Phasengeschwindigkeit (laut der Geodäten [134] arbeiten, Optiker Mikroskope und Teleskope, Astronomen Refraktion berechnen u.a.); die Gruppengeschwindigkeit (die Rayley „mit Bedauern“ einführte und die Praktiker fast nicht anwenden, aber die die Relativisten oft als „richtig“ erklären, falls sie sich negativ oder größer als die von ihnen ernannte Konstante selbstverständlich „zufällig“ nicht erweist). Reine „Bahnhofsfalschspielerei mit drei Bechern“: erraten – nicht erraten.

Abgesehen davon, dass die Frage der Lichtgeschwindigkeit oben dargelegt wurde, formulieren wir exakter das Gesetz der Geschwindigkeitsaddition für Lichtsignal(für rein Korpuskular-und rein Wellenmodell des Lichts) am Beispiel der eindimensionalen Bewegung. Richten wir die Achse von der Quelle zum Empfänger. Mag die Quelle in der Entfernung $L$ vom Empfänger einen Lichtstrahl aussenden, der sich durch gewisse Frequenzcharakteristik $\omega_0$ kennzeichnet. Dann sind zwei Situationen möglich.
1) Unabhängig von der Lichtherkunft wird die Geschwindigkeit des Signalempfangs ($L/t$) bei der Bewegung des Empfängers mit der Geschwindigkeit $v$ bezüglich der Quelle durch die geometrische Summe $c(\omega_0) - v$ und die Frequenz des empfangenen Lichts durch das einfachste klassische Doppler-Gesetz $\omega = \omega_0(1-v/c)$ bestimmt. Es ist eine vollkommen andere Frage, welche underline lokale Geschwindigkeit (wenn alle Messungen innerhalb des Empfängers mit fixierten Ausmaßen durchgeführt werden) der Empfänger registrieren wird: diese Größe kann von der Lichtherkunft (Welle? Punktteilchen? Teilchen mit inneren Freiheitsgraden?), vom Aufbau des Empfängers, von der Frequenz $\omega$ usw. abhängen.
2) Bei der Bewegung der Signalquelle mit der Geschwindigkeit $v$ hängt das Ergebnis von der Herkunft des Lichts ab. Wenn das Licht eine Teilchenströmung darstellt, bekommen wir wieder das lineare klassische Gesetz der Geschwindigkeitsaddition $c(\omega_0) + v$. Im Fall, wenn das Licht eine Welle darstellt, haben wir praktisch mit Addition von Translations- und Schwingungsbewegungen zu tun, und der Theoretiker kann die Abhängigkeit $c[\omega(v)]$ und das Dopplergesetz in einer unverkennbaren Form nicht aufschreiben. Für die Geschwindigkeitsgröße kann die Verbindung mit Charakteristiken des „Ausbreitungsmediums“ im Prinzip gefunden werden. Es sei erwähnt, dass, z.B., die Schallgeschwindigkeit in Gasen durch folgende Größen ausgedrückt werden kann: durch Molekulargewicht von Gas, Temperatur, Adiabatexponent; die Längs-und Quergeschwindigkeit für Festkörper durch Dichte, Jung-Modul und Poisson-Koeffizient; für Flüssigkeiten braucht man, einige empirische Koeffizienten zu wissen. Eine der möglichen Hypothesen von der Geschwindigkeit der Lichtfortpflanzung im Vakuum wird in den Anlagen geäußert, wo vermutet wird, dass virtuelle Elektron-Positron-Paare den Haupteinfluss auf den Prozess der Lichtfortpflanzung ausüben. Betreffs der Frequenz: nur in den Grenzen kleiner Schwingungen wird die Frequenz aus dem Doppler-Gesetz $\omega = \omega_0/(1-v/c)$ bestimmt. Im Falle willkürlicher Entfernungen, Bewegungsrichtungen, willkürlicher Felder, möglichen Vorhandenseins des Äthers oder innerer Lichtstruktur (Vorhandensein zusätzlicher Freiheitsgrade) können alle Abhängigkeiten wesentlich komplizierter werden. Auf solche Weise ist das Prärogativ des Experiments sowie die Bestimmung des Gesetzes der Geschwindigkeitsaddition als auch der Lichtgeschwindigkeit selbst(wieder nicht lokal innerhalb des Empfängers, sondern im Vakuum zwischen der Quelle und dem Empfänger!) und des Doppler-Gesetzes im allgemeinen Fall.